package top.mask.queue;

import java.util.Scanner;

/**环形队列
 * ClassName CircleArrayQueue
 * Create by hx
 * Date 2021/6/22 10:07 下午
 */

public class CircleArrayQueue {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("测试数组模拟环形队列");
        //创建一个环形队列
        CircleArray queue = new CircleArray(4); //这里设置4，其队列有效数据最大为3
        char key = ' '; //接收用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        //输出一个菜单
        while (loop){
            System.out.println("s(show):显示队列");
            System.out.println("e(exit):退出程序");
            System.out.println("a(add):添加输入到队列");
            System.out.println("g(get):从队列取出数据");
            System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key){
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数:");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int result = queue.getQueue();
                        System.out.println("取出的数据是:"+result);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;

                case 'h':  //查看队列头的数据
                    try {
                        int result = queue.headQueue();
                        System.out.println("队列头数据是:"+result);
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;

                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

class CircleArray{
    private int maxSize; //表示数组的最大容量
    private int front; //队列头
    private int rear; //队列尾
    private int[] arr; //存放数据，模拟队列

    public CircleArray(int arrayMaxSize){
        maxSize = arrayMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }

    /**
     * 判断环形队列是否为空
     * @return
     */
    public boolean isFull(){
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }

    //添加输入到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if (isFull()){
            System.out.println("队列已满,不能加入数据");
            return;
        }
        //直接将数据加入
        arr[rear] = n;
        //将rear后移，取模
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    //获取队列的数据，出队列
    public int getQueue(){
        //判断队列是否为空
        if (isEmpty()){
            //通过抛异常处理
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }

        //这里需要分析出front是指向队列的第一个元素
        //1. 先把front 对应的值保留到一个临时变量
        //2. 将front后移
        //3. 将临时保存的变量返回
        int value = arr[front];
        front = (front +1) % maxSize;
        return value;
    }

    //显示队列的所有数据
    public void showQueue(){
        //遍历
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列空，没有数据");
            return;
        }else {
            for (int i = front; i < front + size(); i++) {
                System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i % maxSize,arr[i % maxSize]);
            }
        }
    }

    //计算队列的有效个数
    public int size(){
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示队列的头数据，不是取出数据
    public int headQueue(){
        //判断
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列空，没有数据");
            throw new RuntimeException("队列空，没有数据");
        }
        return arr[front];
    }



}
